ESTUDOS ELETROQUÍMICOS SOBRE A INTERAÇÃO DE COMPOSTOS ORGANOSSULFURADOS DO ALHO COM O CITOCROMO-C

Luisa del Carmen Barrett Reina (PG)*,Izaura Cirino Nogueira Diógenes (PG) **, Ícaro de Sousa Moreira (PQ)**, Carlos Alberto Montanari (PQ)* e Claudio Luis Donnici (PQ)*

*Núcleo de Estudos em Química Medicinal (NEQUIM)

Depto. de Química- ICEx - Universidade Federal de Minas Gerais -

Belo Horizonte - Minas Gerais

** Depto. de Química Orgânica e Inorgânica - CC - Universidade Federal do Ceará - Fortaleza - Ceará

palavras-chave: organossulfurados, voltametria cíclica, citocromo-c

I. INTRODUÇÃO

Estudos epidemiológicos têm mostrado que populações com o hábito de consumir grandes quantidades de alho e outros vegetais da família allium apresentam baixa incidência de câncer, principalmente da região gástrica. A utilidade do alho como antibiótico, anti-hipertensivo, anti-trombótico, e na redução dos níveis de glicose no sangue têm sido relatada. Mais recentemente sua eficiência como anticancerígeno foi descoberta e está sendo investigada. A inibição da carcinogênese por constituintes como dialil-sulfeto (I), dialil-sulfóxido (II) e dialil-sulfona (III) em animais já foi observada. De modo geral, acredita-se que a atividade dos organossulfurados do alho como anticancerígenos se deve à sua atuação sobre o sistema enzimático de metabolismo de fármacos. Este sistema é dividido em duas fases interrelacionadas. A Fase I é constituída pela ação de enzimas, entre elas e o citocromo P-450, responsáveis pela ativação do xenobiótico ou compostos endógenos citotóxicos, devido a formação de um grupo funcional reativo (ex: epóxido). Na Fase II encontramos famílias de enzimas (ex: glutationa-S-transferase) encarregadas de adicionar um grupo hidrofílico que facilita a sua eliminação. No geral, a atuação dos organossulfurados do alho se dá sobre a Fase I, onde há a oxidação pelo citocromo P-450, impedindo a formação do metabólito carcinogênico, e/ou pela interação com a glutationa-S-transferase (GST) nos processo de destoxificação (Fase II). Estudos demonstram que I é metabolizado ao dialil-sulfóxido II e finalmente à dialil-sulfona III; posteriormente III, na presença de NADPH, é metabolizada a outro composto que seria o responsável pela inativação da enzima. DAS, DASO e DASO₂ são inibidores competitivos do citocromo P₄₅₀2E1, sendo que a DASO₂ age sobre a enzima mais rapidamente.

II. OBJETIVOS

O objetivo deste trabalho é investigar, eletroquimicamente, a interação entre os derivados organossulfurados I, II e III com o citocromo-c de coração de cavalo através de eletrodo modificado com 4,4'-ditiopiridina e assim esclarecer o possível mecanismo de ação destes compostos.

III. METODOLOGIA, RESULTADOS e DISCUSSÃO

Os organossulfurados dialil-sulfóxido (II) e dialil-sulfona (III) foram preparados a partir da oxidação seletiva de dialil-sulfeto (I). A metaloproteína Citocromo c de coração de cavalo (cyt c) tipo VI (Aldrich- purificada por método Brautigan);solução eletrolítica: tampão fostato (KH₂PO₄), pH = 7,0; promotor: 4,4’-ditiodipirina, (Aldrich). Os espectros eletrônicos na região do visível e do ultravioleta foram obtidos em um espectrofotômetro Hitachi, modelo U-2000 de duplo feixe, 1 cm de caminho ótico. O acompanhamento espectroscópico foi feito através da observação da banda em 695 nm atribuída² à transição LMCT (Ligand to Metal Charge Transfer) dos orbitais pp do átomo de enxofre do resíduo metionina 80 para os orbitais dp do átomo de Fe do grupo heme do cyt c. As medidas eletroquímicas: analisador eletroquímico Bioanalytical Systems mod. BAS 100BW interfaciado a um computador PC 486; célula de vidro convencional de três eletrodos tendo como trabalho ouro policristalino (BAS, A = 0,0314 cm²) modificado com o ligante 4,4’-ditiodipiridina (pySSpy), placa de Pt e prata/cloreto de prata (KCl 3,5M) como auxiliar e referência, respectivamente; varreduras de potencial de –0,4V a +0,4V vs Ag/AgCl (KCl 3,5M, BAS), sentido anódico, com velocidade de 50 mV s^-1. Os experimentos eletroquímicos realizados com a metaloproteína citocromo c de coração de cavalo, cyt c, seguiram o seguinte procedimento:(i) Limpeza do eletrodo de Au policristalino de área geométrica 0,0314 cm² em solução “piranha” (3H₂SO₄:1H₂O₂);(ii)lavagem com H₂O milliQ;(iii) polimento em pasta de alumina de diferentes granulações até obtencão de uma superfície especular, (iv) Ultra-som por 15 minutos em H₂O milliQ, (v)imersão de quinze minutos em solução saturada de 4,4’-ditiodipiridina, pySSpy, (vi)voltametria cíclica em solução 1 mM de cyt-c em KH₂PO₄ 100 mM, pH = 7,0.

Os ciclo-voltamogramas da solução de cyt c, com e sem a adição de I na faixa de tempo de 1h a 48h não mostraram variação de potencial formal de meia onda do par redox Fe^III/II do cyt c. Com a dialil-sulfona III, embora não se observando variação nos valores dos potenciais anódico e catódico, a forma da onda voltamétrica apresenta uma pequena variação em consequência do aumento da corrente capacitiva. Este fato pode ser atribuído ao aumento da resistência da solução em decorrência da adição dos compostos orgânicos ao meio eletrolítico. No caso do sulfóxido II, entretanto, observou-se uma forte interação deste com a metaloproteína sugerindo-se um possível processo de desnaturação. Estes dados voltamétricos sugerem que nem o dialil-sulfeto (I), nem a diali-sulfona (III) interagem e nem devem ser oxidados pelo citocromo estudado. O dialil-sulfóxido (II), não só conduz a uma forte interação com a metaloproteína como deve induzir um processo de coordenação do grupo sulfóxido ao Fe do grupo heme, devendo ocorrer uma substituição em um dos sítios axiais, histidina 18 ou metionina 80.

Os resultados eletroquímicos obtidos, portanto, contestam os dados reportados na literatura em relação ao mecanismo de ação destes organossulfurados, os quais sugerem que I é metabolizado a II e finalmente à dialil-sulfona (III) pelo citocromo-c.

CAPES, CNPq, FAPEMIG, FINEP, FUNCAP, PADCT